[发明专利]一种基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法

说明书

本发明提供了一种基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法。本发明基于改进的灰关联分析法，设计基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法，把被选择路径的性能参数最优值设为参照序列，以链路可用性、负载均衡度、缓存占用比三个性能参数指标进行比较，根据其它路径与其比较的关联度，选择路径性能较优，差异较小的多条路径进行传输。本发明提供的路径方法计算能够有效提高端到端平均吞吐量，可以解决一定的路径选择相关问题。

技术领域

本发明涉及一种MPTCP路径选择方法，特别涉及一种基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法。

背景技术

MPTCP由IETF研究工作组于2009年提出，可以提供端到端的多路通信，可提高网络资源利用率和网络传输的可靠性。MPTCP协议支持多条路径同时传输数据，因而其具有高容错性、高可靠性、高吞吐量和高安全性的特点。新加入的MPTCP层功能主要包含：a)数据包调度；b)路径管理，路径管理负责通信双方的路径发现、选择可用路径、移出不可用路径。

随着互联网中各种新应用的兴起(尤其是P2P应用)，用户对网络资源的需求前所未有的发展。但是现实情况下，因为相关协议在终端和网络中都极大限制了网络资源的利用率。如果网络资源可以被同时使用，则对于终端用户来说，性能将得到极大提升。同时，越来越多的设备具有多个网络接口，并且可以配备多个网络地址。在这种情况下，利用通信终端的多网络接口实现数据在多路径上的并行传输，提高网络效率成为可能。根据RFC6824建议，发送端和接收端缓存设置为2*sum(B_i)*RTT_max，其中，sum(B_i)为所有子流带宽之和，RTT_max为各条子流往返时间最大值。如果多条路径同时传输时，有一条路径性能较差，时延较大，则会使实际的缓存空间小于需要的缓存空间，引起接收端缓存阻塞。其次，数据调度根据路径选择后提供的路径信息对数据进行分配，这种情况下带宽小的路径上数据包延迟时间较长，可能会引起接收端缓存阻塞，影响系统整体性能。

如果在一条MPTCP连接生命周期中发现新的可用路径，其性能差异类似上述极端情况，则会出现相同问题，对系统整体性能造成极大影响。此时，使用多条路径全部进行传输不如使用较少的性能优的路径进行传输。目前，专门针对MPTCP路径选择的研究非常少。而针对路径选择的研究大部分集中在网络层，即路由节点之间。路径选择的核心问题即对比路径之间性能差异。怎样选择多条路径以提高端到端的整体吞吐量，并且避免因为路径性能差异过大而引起的吞吐量下降，成为研究的重点。

本发明提供了一种基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法。本发明基于改进的灰关联分析法，设计基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法，把被选择路径的性能参数最优值设为参照序列，以链路可用性、负载均衡度、缓存占用比三个性能参数指标进行比较，根据其它路径与其比较的关联度，选择路径性能较优，差异较小的多条路径进行传输。本发明提供的路径方法计算能够有效提高端到端平均吞吐量，可以解决一定的路径选择相关问题。

发明内容

为了解决现有的路径选择的难点，本发明提供了一种基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法。本发明基于改进的灰关联分析法，设计基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法，把被选择路径的性能参数最优值设为参照序列，以链路可用性、负载均衡度、缓存占用比三个性能参数指标进行比较，根据其它路径与其比较的关联度，选择路径性能较优，差异较小的多条路径进行传输。本发明提供的路径方法计算能够有效提高端到端平均吞吐量。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于改进灰关联分析法的MPTCP路径选择方法，包括以下部分：

A、提出一种改进的灰关联分析法；

B、建立多层次分析系统计算性能参数权重；

C、提出基于改进的灰关联分析法的路径选择方法。